تطبيق تكنولوجيا الطحن الدقيقة في معالجة الأغذية
تقنية الطحن متناهية الصغر هي تقنية جديدة تم تطويرها في العشرين عامًا الماضية. يشير ما يسمى بالطحن الدقيق للغاية إلى استخدام الطرق الميكانيكية أو الهيدروديناميكية للتغلب على قوة التماسك الداخلية للمواد الصلبة لطحنها ، وبالتالي طحن جزيئات المواد التي تزيد عن 3 مم إلى 10-25 ميكرون. معالجة المواد ذات التقنية العالية التي تنتج عن تطوير التكنولوجيا الفائقة. المسحوق شديد النعومة هو المنتج النهائي للطحن بالغ الدقة. لها خصائص فيزيائية وكيميائية خاصة لا تمتلكها الجسيمات العادية ، مثل الذوبان الجيد ، والتشتت ، والامتصاص ، ونشاط التفاعل الكيميائي. لذلك ، تم استخدام المساحيق فائقة الدقة على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل الأغذية والمواد الكيميائية والأدوية ومستحضرات التجميل ومبيدات الآفات والأصباغ والطلاء والإلكترونيات والفضاء.
1. الميزات التقنية
سرعة الطحن ودرجة الحرارة المنخفضة: تستخدم تقنية الطحن فائقة الدقة الطحن الأسرع من الصوت وطحن الملاط البارد وطرق أخرى ، والتي تختلف تمامًا عن طرق الطحن الميكانيكية النقية السابقة. لن يكون هناك سخونة محلية زائدة أثناء عملية الطحن ، بل يمكن طحنها عند درجة حرارة منخفضة. السرعة سريعة ويمكن إكمالها في لحظة ، لذلك يتم الاحتفاظ بالمكونات النشطة بيولوجيًا للمسحوق إلى أقصى حد ، وذلك لتسهيل إنتاج المنتجات عالية الجودة المطلوبة.
حجم الجسيمات الدقيقة والتوزيع المنتظم: نظرًا لاستخدام طحن تدفق الهواء الأسرع من الصوت ، يكون توزيع القوى المؤثرة على المواد الخام موحدًا تمامًا. لا يقتصر إعداد نظام التصنيف على تقييد الجسيمات الكبيرة بشكل صارم فحسب ، بل يتجنب أيضًا الإفراط في الطحن ، ويحصل على مسحوق ناعم للغاية مع توزيع منتظم لحجم الجسيمات. في نفس الوقت ، يتم زيادة مساحة السطح المحددة للمسحوق بشكل كبير ، بحيث يتم زيادة الامتزاز والذوبان بشكل متناسب. .
حفظ المواد الخام وتحسين الاستخدام: بعد أن يتم طحن الجسم بدقة فائقة ، يمكن استخدام المسحوق فائق الدقة الذي يقارب حجم الجسيمات النانومترية بشكل مباشر في إنتاج المستحضرات ، بينما لا تزال منتجات الطحن التقليدية بحاجة إلى بعض الروابط الوسيطة تلبية متطلبات الاستخدام المباشر والإنتاج ، ومن المحتمل أن يتسبب ذلك في إهدار المواد الخام. لذلك ، هذه التقنية مناسبة بشكل خاص لطحن المواد الخام الثمينة والنادرة.
تقليل التلوث: يتم إجراء عملية طحن فائقة النعومة في نظام مغلق ، والذي لا يمنع فقط تلوث البيئة المحيطة بالمسحوق الدقيق ، بل يمنع أيضًا الغبار الموجود في الهواء من تلويث المنتج. لذلك ، من خلال استخدام هذه التكنولوجيا في منتجات الصحة الغذائية والطبية ، يمكن التحكم في المحتوى الميكروبي والغبار بشكل فعال.
2. طريقة الطحن
طحن وسط الطحن: طحن وسط الطحن هو عملية طحن جزيئات المواد عن طريق التأثير الناتج عن وسط الطحن المتحرك (وسط الطحن) وقوى الثني والضغط والقص غير الصدمية. عملية سحق وسط الطحن هي بشكل أساسي الطحن والاحتكاك ، أي البثق والقص. يعتمد تأثيره على الحجم والشكل والنسبة ونمط الحركة ومعدل ملء المادة والخصائص الميكانيكية لطحن المادة. هناك ثلاثة أنواع من معدات طحن الوسائط النموذجية: الطاحونة الكروية ، مطحنة التحريك ومطحنة الاهتزاز.
المطحنة الكروية هي عبارة عن معدات تقليدية تستخدم للطحن الدقيق للغاية ، ويمكن أن يصل حجم المنتج إلى 20-40 ميكرون. عندما يكون حجم الجسيمات للمنتج أقل من 20 ميكرون ، تكون الكفاءة منخفضة ، واستهلاك الطاقة كبير ، ووقت المعالجة طويل. تم تطوير مطحنة التقليب على أساس مطحنة الكرة ، وتتكون بشكل أساسي من حاوية الطحن ، والمحرض ، والمشتت ، والفاصل ومضخة التغذية. عند العمل ، تحت تأثير قوة الطرد المركزي الناتجة عن الدوران عالي السرعة للمشتت ، ينتج وسيط الطحن وطين الجسيمات قص الصدمات والاحتكاك والضغط لطحن الجزيئات. يمكن لمطحنة التحريك أن تحقق مجهرية فائقة وتجانس جزيئات المنتج ، ويمكن أن يصل متوسط حجم الجسيمات للمنتج النهائي إلى بضعة ميكرونات على الأقل. مطحنة الاهتزاز هي طحن الجزيئات باستخدام تأثيرات القص والاحتكاك والبثق الناتج عن الاهتزاز عالي التردد لوسط الطحن. يمكن أن يصل متوسط حجم الحبيبات للمنتج النهائي إلى 2-3 ميكرون أو أقل ، وكفاءة السحق أعلى بكثير من المطحنة الكروية. قدرة المعالجة أكثر من 10 أضعاف قدرة المطحنة الكروية بنفس السعة.
طحن متناهية الصغر بتدفق الهواء: يمكن استخدام الطاحونة النفاثة للطحن المتناهي الصغر. إنه يستخدم الهواء المضغوط أو البخار المحمص ، وتدفق الهواء الأسرع من الصوت الناتج عن الفوهة كحامل للجسيمات ، ويحدث تراكم الصدمات بين الجسيمات أو بين الجسيمات واللوحة الثابتة ، والاحتكاك والقص ، وما إلى ذلك ، لذلك لتحقيق الغرض من الطحن. هناك ستة أنواع رئيسية من المطاحن المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ لتدفق الهواء: نوع القرص ، ونوع الأنبوب الدائري ، والنوع المستهدف ، ونوع التصادم ، ونوع التأثير الدوراني ، ونوع الطبقة المميعة. مقارنة بالمسحوق الميكانيكي العادي للغاية من الفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكن لمطحنة الفولاذ المقاوم للصدأ ذات تدفق الهواء أن تطحن المنتج بشكل جيد للغاية (يمكن أن تصل دقة المسحوق إلى 2-40 ميكرون) ، ويكون نطاق توزيع حجم الجسيمات أضيق ، أي الجسيمات الحجم أكثر اتساقًا. نظرًا لأن الغاز يتمدد عند الفوهة لتقليل درجة الحرارة ، فلا توجد حرارة مصاحبة أثناء عملية الطحن ، وبالتالي يكون ارتفاع درجة حرارة الطحن منخفضًا جدًا. هذه الميزة مهمة بشكل خاص للطحن الدقيق للغاية للمواد منخفضة الانصهار والحساسة للحرارة. ومع ذلك ، فإن استهلاك الطاقة لطحن الهواء النفاث كبير ، ومعدل استخدام الطاقة حوالي 2٪ فقط ، وهو أعلى بعدة مرات من طرق الطحن الأخرى.
تجدر الإشارة إلى أنه من المعتقد عمومًا أن حجم الجسيمات للمنتج يتناسب طرديًا مع سرعة التغذية ، أي أنه كلما زادت سرعة التغذية ، زاد حجم جسيم المنتج. هذا الفهم ليس شاملا. هذا البيان معقول عندما تصل سرعة التغذية أو تركيز الجسيمات في آلة طحن الفولاذ المقاوم للصدأ إلى قيمة معينة. نظرًا لزيادة سرعة التغذية ، يزداد أيضًا تركيز الجسيمات في مطحنة الفولاذ المقاوم للصدأ ، ويحدث ازدحام الجسيمات. حتى الجسيمات تتدفق مثل المكبس. فقط الجسيمات الموجودة في مقدمة "المكبس" لديها إمكانية الاصطدام الفعال. تتصادم الجسيمات فقط وتفرك بعضها البعض بسرعة منخفضة ، وتولد الحرارة. ومع ذلك ، هذا لا يعني أنه كلما قل تركيز الجسيمات ، كلما كان حجم المنتج أصغر ، أو زادت كفاءة الطحن. على العكس من ذلك ، عندما يكون تركيز الجسيمات منخفضًا إلى مستوى معين ، فلن تكون هناك فرصة للتصادم بين الجزيئات وسيتم تقليل كفاءة الطحن.
طحن دقيق للغاية للمعادن غير المعدنية
تسمى المناجم غير المعدنية والمناجم المعدنية ومناجم الوقود الركائز الثلاث لصناعة المواد. يعتمد استخدام المعادن غير المعدنية على درجة المعالجة العميقة ، بما في ذلك الطحن الدقيق للغاية ، والدرجة فائقة الدقة ، والتنقية الدقيقة ، وتعديل السطح ، ومن بينها الطحن الدقيق للغاية الفعال هو الشرط الأساسي والضمان لمختلف المعالجة العميقة. يجب أن يكون للمسحوق فائق الدقة المثالي الخصائص: جسيمات صغيرة قدر الإمكان ، بدون تكتل ، توزيع ضيق لحجم الجسيمات ، جزيئات كروية قدر الإمكان ، تركيبة كيميائية موحدة ، إلخ.
نظرًا للتنوع الواسع للمعادن غير المعدنية ، يتم طرح متطلبات مختلفة بشأن توزيع حجم الجسيمات ونقاء المنتجات المكسرة وفقًا لاستخداماتها المختلفة. يجب أن يتكيف تطوير تقنية الطحن فائقة الدقة مع متطلباتها الخاصة. بشكل عام ، متطلبات المعادن غير الفلزية هي كما يلي:
- صفاء
يتطلب تطبيق المنتجات المعدنية غير المعدنية درجة معينة. على سبيل المثال ، يتطلب الكاولين وكربونات الكالسيوم الثقيل كمواد خام لصناعة الورق صفاء منتج يبلغ -2 ميكرومتر يمثل 90٪ ، البياض> 90٪ ؛ حشو طلاء عالي الجودة مسحوق كربونات الكالسيوم الثقيل صفاء 1250 شبكة ؛ تتطلب سيليكات الزركونيوم كمواد عتامة للسيراميك درجة نقاء متوسطة تتراوح من 0.5 إلى 1 ميكرومتر ؛ يتطلب الولاستونيت كمادة مالئة أن تكون درجة دقتها أقل من 10 ميكرومتر وهكذا.
- نقاء
تعد متطلبات النقاء للمنتجات المعدنية غير المعدنية أيضًا أحد مؤشراتها الرئيسية ، مما يعني أنه يجب عدم السماح بالتلوث أثناء عملية الطحن ، ويجب الحفاظ على التركيب الأصلي. إذا كانت معادن بيضاء ، يلزم درجة معينة من البياض. على سبيل المثال ، يجب أن يكون بياض الكاولين والتلك المكلس المستخدم في صناعة الورق أكبر من 90٪ ، كما أن بياض كربونات الكالسيوم الثقيل المستخدم في طلاءات صناعة الورق والحشوات وحشوات الطلاء عالية الجودة أكبر من 90٪. انتظر.
- شكل مسحوق
بعض المنتجات المعدنية غير المعدنية لها متطلبات صارمة على أشكالها لتلبية الاحتياجات المختلفة. على سبيل المثال ، ولاستونيت المستخدم في التعزيز المركب ، مطلوب مسحوقه فائق الدقة للحفاظ على حالته البلورية الأصلية التي تشبه الإبرة قدر الإمكان ، بحيث تصبح منتجات ولاستونيت مواد طبيعية معززة بالألياف القصيرة ، ويجب أن تكون نسبة العرض إلى الارتفاع> 8 ~ 10.
تمثل مجالات تطبيق مواد المسحوق فائقة الدقة 40.3٪ في المجال الميكانيكي ، و 34.6٪ في المجال الحراري ، و 12.9٪ في المجال الكهرومغناطيسي ، و 8.9٪ في المجال الطبي الحيوي ، و 2.4٪ في المجال البصري ، و 0.9٪ في مجالات أخرى.
طريقة طحن متناهية الصغر المعدنية غير المعدنية
يختلف التكسير عن تدمير مادة واحدة. يشير إلى التأثير على المجموعة ، أي أن المادة المكسرة عبارة عن مجموعة من الجزيئات ذات الأحجام والأشكال المختلفة.
هناك طريقتان رئيسيتان لتحضير مسحوق متناهي الصغر من مبدأ التحضير: الأولى هي التخليق الكيميائي. والآخر هو الطحن المادي. يتم التخليق الكيميائي من خلال التفاعل الكيميائي أو التحول الطوري ، ويتم تحضير المسحوق من الأيونات والذرات والجزيئات من خلال تكوين النواة البلورية ونمو البلورات. نظرًا لعملية الإنتاج المعقدة والتكلفة العالية والعائد المنخفض ، فإن التطبيق محدود. مبدأ الطحن المادي هو طحن المواد من خلال عمل القوة الميكانيكية. بالمقارنة مع طرق التخليق الكيميائي ، فإن الطحن الفيزيائي له تكلفة أقل ، وعملية بسيطة نسبيًا ، ومخرجات كبيرة.
مزايا طريقة الطحن الميكانيكي: ناتج كبير ، تكلفة منخفضة ، عملية بسيطة ، وما إلى ذلك ، يتم إنشاء تأثيرات كيميائية ميكانيكية أثناء عملية الطحن لزيادة نشاط المسحوق ؛ العيوب: نقاوة المنتج ودقته وصكله ليست جيدة مثل المسحوق متناهية الصغر الذي أعدته هيئة الطريقة الكيميائية. هذه الطريقة مناسبة للإنتاج الصناعي على نطاق واسع ، مثل المعالجة العميقة للمنتجات المعدنية.
معدات طحن متناهية الصغر المعدنية غير المعدنية
في الوقت الحاضر ، الطريقة الرئيسية لإعداد مواد مسحوق متناهية الصغر هي الطحن المادي. لذلك ، تشير معدات الطحن فائقة الدقة بشكل أساسي إلى العديد من المعدات المتعلقة بالطحن والتي تنتج بشكل أساسي مسحوقًا فائق الدقة بالطرق الميكانيكية. تشتمل معدات الطحن متناهية الصغر الشائعة الاستخدام على الطاحونة النفاثة ، وطاحونة الصدم الميكانيكية ، وطاحونة الاهتزاز ، وطاحونة التحريك ، وطاحونة الغروانية ، والمطحنة الكروية.
| نوع الآداة | حجم التغذية / مم | صفاء المنتج d97 / μm | مبدأ الطحن |
| طاحونة نفاثة | <2 | 3~45 | التأثير ، الاصطدام |
| طحن ميكانيكي | <10 | 8~45 | النفخ ، التأثير ، القص |
| مطحنة دورانية | <30 | 10~45 | التأثير ، الاصطدام ، القص ، الاحتكاك |
| مطحنة الاهتزاز | <5 | 2~74 | الاحتكاك ، التصادم ، القص |
| مطحنة التحريك | <1 | 2~45 | الاحتكاك ، التصادم ، القص |
| مطحنة الكرة الأسطوانية | <5 | 5~74 | احتكاك ، تأثير |
| مطحنة الكرة الكوكبية | <5 | 5~74 | احتكاك ، تأثير |
| آلة طحن وتقشير | <0.2 | 2~20 | الاحتكاك ، التصادم ، القص |
| مطحنة الرمل | <0.2 | 1~20 | الاحتكاك ، التصادم ، القص |
| مطحنة الأسطوانة | <30 | 10~45 | الضغط والاحتكاك |
| الخالطون ذو الضغط العالي | <0.03 | 1~10 | التجويف والاضطراب والقص |
| مطحنة الغروانية | <0.2 | 2~20 | الاحتكاك ، القص |
- مطحنة تأثير ميكانيكية عالية السرعة
تشير كسارة الصدم الميكانيكية عالية السرعة إلى استخدام الأجسام الدوارة (قضبان ، ومطارق ، وشفرات ، وما إلى ذلك) تدور بسرعة عالية حول محور أفقي أو عمودي لتطبيق تأثير عنيف على المواد الخام ، مما يؤدي إلى اصطدامها مع الثابت الجسم أو الجزيئات ، مما يجعل معدات طحن فائقة الدقة لطحن الجسيمات.
المزايا: نسبة التكسير الكبيرة ، حجم جزيئات المسحوق الناعم القابل للتعديل ، الهيكل البسيط ، التشغيل السهل ، معدات دعم أقل ، تركيب مضغوط ، مساحة أرضية أقل ، سعة كبيرة ، وكفاءة عالية.
العيوب: التشغيل عالي السرعة يجعل ارتفاع درجة الحرارة وتآكل المكونات أمرًا لا مفر منه.
إنها مناسبة لإنتاج مسحوق فائق النعومة من مواد متوسطة الصلابة مثل الكالسيت والرخام والطباشير والتلك.
- طاحونة نفاثة
تسمى الطاحونة النفاثة أيضًا الطاحونة النفاثة أو طاحونة تدفق الطاقة. إنها تستخدم طاقة تدفق الهواء عالي السرعة (300-500 م / ث) أو بخار شديد السخونة (300-400 ℃) للتسبب في اصطدام الجسيمات وتصادمها وفرك بعضها البعض ، مما يتسبب في طحن المواد الصلبة. تشمل بشكل أساسي: الطاحونة النفاثة المسطحة ، الطاحونة النفاثة الدائرية ، الطاحونة النفاثة المعاكسة ، الطاحونة النفاثة المجرفة ، الطاحونة النفاثة بالطبقة المميعة ، إلخ.
تكون نسبة طحن الطاحونة النفاثة بشكل عام من 1-40 ، ويمكن أن تصل دقة المنتج د بشكل عام إلى 3-10 ميكرومتر. المنتج أقل تلوثًا ويمكن تشغيله في حالة معقمة. إنها مناسبة لسحق المواد منخفضة الذوبان والحساسة للحرارة والمنتجات النشطة بيولوجيًا. عملية الإنتاج مستمرة ، والقدرة الإنتاجية كبيرة ، ودرجة التحكم الذاتي والأتمتة عالية.
العيوب: تعتبر الطاحونة النفاثة في الوقت الحالي أكثر معدات الطحن متناهية الصغر التي تم البحث عنها مع النماذج الأكثر اكتمالا والتكنولوجيا الناضجة نسبيًا. كما أن لديها أوجه القصور التالية: الإنتاج المتخصص على نطاق واسع بنقاوة عالية ، منتجات عالية النقاء ، تكلفة عالية ، استهلاك عالي للطاقة ، دقة المعالجة يصعب الوصول إليها منتجات دون ميكرون ، والمواد مهترئة. تستخدم المطاحن النفاثة على نطاق واسع في الطحن شديد الدقة للمعادن غير المعدنية والمواد الخام الكيميائية والأطعمة الصحية والأتربة النادرة وما إلى ذلك ، مثل التلك والرخام والكاولين وغيرها من المعادن غير المعدنية التي تقل صلابة متوسطة.
- مطحنة الاهتزاز
مطحنة الاهتزاز هي عبارة عن معدات طحن فائقة الدقة مع كرة أو قضيب كوسيط. يمكن أن يكون المنتج المعالج جيدًا مثل بضعة ميكرونات. يستخدم على نطاق واسع في مواد البناء والمعادن والصناعات الكيماوية والسيراميك والزجاج والمواد المقاومة للصهر والمعادن غير المعدنية وغيرها من الصناعات. معالجة المسحوق.
مزايا مطحنة الاهتزاز: هيكل مدمج ، حجم صغير ، جودة صغيرة ، عملية بسيطة ، صيانة مريحة ، استهلاك منخفض للطاقة ، إنتاج مرتفع ، حجم منتج موحد ، عيوب: ضوضاء كبيرة ، مطحنة اهتزاز كبيرة الحجم لها متطلبات تقنية عالية للزنبركات والمحامل و أجزاء آلة أخرى.
اتجاه تطوير معدات الطحن فائقة الدقة
(1) تحسين دقة المنتج وتقليل حد طحن المعدات ؛
(2) زيادة إنتاج آلة واحدة وتقليل استهلاك الطاقة لكل وحدة منتج ؛
(3) تقليل التآكل ؛
(4) عالية الاستقرار والموثوقية ؛
(5) التحكم عبر الإنترنت في دقة المنتج وتوزيع حجم الجسيمات ؛
(6) معدات تصنيف عالية الكفاءة وغرامة وكبيرة ؛
(7) معدات طحن فائقة الدقة للحبوب الخاصة والمواد القاسية.
مصدر المقال: شبكة مسحوق الصين
التصنيف ومبدأ عمل الطاحونة النفاثة
الطاحونة النفاثة ، باعتبارها واحدة من معدات الطحن متناهية الصغر ، هي أيضًا واحدة من المعدات المهمة في صناعة الطحن. بعد أن يتم تجميد الهواء المضغوط لمطحنة الطبقة المميعة ، وتصفيته وتجفيفه ، فإنه يشكل تدفق هواء أسرع من الصوت عبر الفتحات ويتم حقنه في غرفة السحق لتسييل المادة. تندمج المادة المتسارعة عند تقاطع تدفقات الهواء النفاث للعديد من الفوهات ، مما يؤدي إلى حدوث عنف.يمكن أن يؤدي اصطدام الجسيمات والاحتكاك وقصها إلى طحن الجزيئات بدقة فائقة.
يتم نقل المواد الأرضية إلى منطقة تصنيف المكره عن طريق تدفق الهواء المتزايد. تحت تأثير قوة الطرد المركزي لعجلة التصنيف وقوة الشفط للمروحة ، يتم فصل المسحوق الخشن والناعم. يدخل تدفق الهواء إلى فاصل الإعصار ، ويتم جمع الغبار الناعم بواسطة مرشح الكيس ، ويتم تفريغ الغاز المنقى بواسطة مروحة السحب المستحثة. المطحنة النفاثة المسطحة لديها مجموعة واسعة من التطبيقات بسبب هيكلها البسيط وسهولة التصنيع.
الهيكل: يتكون بشكل أساسي من غرفة التكسير ، فتحة الفوهة ، فتحة التفريغ ، مخرج تدفق الهواء ، مدخل الهواء المضغوط ، منطقة التصنيف ، إلخ.
مبدأ العمل: يتم تحويل الهواء المضغوط أو البخار المحمص إلى تدفق هواء عالي السرعة عبر الفوهة. عندما يتم إرسال المواد إلى حجرة التكسير من خلال وحدة التغذية ، يتم قصها بواسطة تدفق الهواء عالي السرعة. التأثير القوي والاحتكاك الشديد يجعلان المادة تطحن إلى منتجات فائقة الدقة. يستخدم على نطاق واسع في طحن متناهية الصغر للمعادن غير المعدنية والمواد الخام الكيميائية. يعتمد حد الجسيمات للمنتج على محتوى المواد الصلبة في تيار الغاز المتكدس. في ظل النسبة المعاكسة لاستهلاك طاقة الوحدة ، تكون المنتجات التي تنتجها الطاحونة النفاثة أكثر دقة ، ويكون توزيع حجم الجسيمات أكثر اتساقًا ، ويكون النشاط أيضًا أكبر ، ويكون أداء التشتت أفضل من السعر. نظرًا لتأثير التبريد Joule-Thomson الناجم عن التمدد الأديباتي للغاز المضغوط أثناء عملية الطحن ، يمكن استخدام بعض المواد منخفضة الانصهار أو الحساسة للحرارة في عملية الطحن.
يحتوي تصنيف المطاحن النفاثة حاليًا على الأنواع الخمسة التالية في الصناعة. يمكن تقسيمها إلى طواحين نفاثة قرصية أفقية (مسطحة) ، وطواحين نفاثة أنبوبية دائرية ، وطواحين نفاثة مستهدفة ، وطواحين نفاثة مضادة ، وطواحين نفاثة بطبقة مميعة.
مبدأ طحن تدفق الهواء: تدفق هواء مضغوط جاف خالي من الزيت أو عدد كبير جدًا من الفوهات ، تعمل النفاثة عالية السرعة على تحريك المواد بسرعة عالية ، مما يتسبب في اصطدام المواد وفركها وضغطها. تصل المواد المكسرة إلى منطقة التصنيف مع تدفق الهواء ، ويتم أخيرًا تجميع المواد التي تلبي متطلبات الدقة بواسطة المجمع. إذا كانت المادة لا تلبي حجم الجسيمات المطلوب ، فارجع إلى حجرة التكسير ، واستمر في الطحن حتى الوصول إلى الدقة المطلوبة ، وتوقف عن الضبط. نظرًا لانحدار السرعة العالية بالقرب من الفوهة ، فإن معظم عمليات الطحن تحدث بالقرب من الفوهة. في حجرة التكسير ، يكون تردد اصطدام الجسيمات والجسيمات أعلى بكثير من تردد تصادم الجسيمات وجدار الجهاز. وبعبارة أخرى ، فإن تأثير الطحن الرئيسي للمطحنة النفاثة هو الاصطدام أو الاحتكاك بين الجسيمات.
تطبيق ، تكنولوجيا المعالجة وتطوير مسحوق السيليكون
مسحوق السيليكا مصنوع من الكوارتز الطبيعي (SiO2) أو الكوارتز المنصهر (SiO2 غير المتبلور بعد ذوبان وتبريد الكوارتز الطبيعي بدرجة حرارة عالية) ، والذي يتم سحقه ، أو طحنه بالكرات (أو الاهتزاز ، أو الطاحونة النفاثة) ، أو التعويم ، أو تنقية التخليل ، أو الماء عالي النقاء المعالجة ، إلخ. معالجتها في مسحوق دقيق.
مسحوق السيليكون الدقيق هو مادة غير معدنية عديمة الرائحة وغير سامة وغير ملوثة. تتميز بمزايا الصلابة العالية ، الموصلية الحرارية المنخفضة ، مقاومة درجات الحرارة العالية ، العزل وخصائص كيميائية مستقرة.
وفقًا لمستوى مسحوق السيليكون ، يمكن تقسيمه إلى: مسحوق السيليكون العادي ، ومسحوق السيليكون من الدرجة الكهربائية ، ومسحوق السيليكون المنصهر ، ومسحوق السيليكون متناهي الصغر ، ومسحوق السيليكون الكروي. وفقًا للغرض ، يمكن تقسيمها إلى: مسحوق السيليكون الناعم للطلاء والطلاء ، ومسحوق السيليكون الناعم لأرضية الإيبوكسي ، ومسحوق السيليكون الناعم للمطاط ، ومسحوق السيليكون الناعم للتسرب ، ومسحوق السيليكون الناعم للبلاستيك الإلكتروني والكهربائي ، والغرامة مسحوق السيليكون للسيراميك الدقيق. وفقًا لعملية الإنتاج ، يمكن تقسيمها إلى: مسحوق بلوري ، ومسحوق كريستوباليت ، ومسحوق مصهور ، ومساحيق نشطة متنوعة.
تطبيق مسحوق السيليكون
وفقًا لدرجات الجودة المختلفة ، يمكن استخدام مسحوق الميكروسيليكا في مجالات إنتاج المطاط والبلاستيك والدهانات المتقدمة والطلاء والمواد المقاومة للحرارة والعزل الكهربائي والتعبئة الإلكترونية والسيراميك عالي الجودة والصب الدقيق وما إلى ذلك.
يستخدم مسحوق السيليكون العادي بشكل أساسي لطلاء صب راتنجات الايبوكسي ، ومواد التزيين ، وطبقة واقية لقضيب اللحام ، وصب المعادن ، والسيراميك ، ومطاط السيليكون ، والطلاء العادي ، والطلاء ، ومواد الحشو الأخرى للصناعات الكيماوية. يستخدم مسحوق السيليكون من الدرجة الكهربائية بشكل أساسي في الصب العازل للأجهزة والمكونات الكهربائية العادية ، وسبك العزل للأجهزة الكهربائية عالية الجهد ، ومواد الحقن بعملية APG (تكنولوجيا تشكيل جل ضغط راتنجات الايبوكسي الأوتوماتيكية) ، وصناعة الإيبوكسي وصناعات التزجيج الخزفية المتطورة.
متطلبات توزيع حجم جزيئات مسحوق السيليكون الكهربائية والإلكترونية
| المواصفات / شبكة | متوسط حجم الجسيمات D50 / ميكرومتر | مساحة السطح المحددة / (سم 2 / جم) | الدقة التراكمية |
| 300 | 21.00~25.00 | 1700~2100 | ≤50μm≥75٪ |
| 400 | 16.00~20.00 | 2100~2400 | ≤39μm≥75٪ |
| 600 | 11.00~15.00 | 2400~3000 | ≤25μm≥75٪ |
| 1000 | 8.00~10.00 | 3000~4000 | ≤10μm≥65٪ |
يستخدم مسحوق السيليكون الإلكتروني من الدرجة الإلكترونية بشكل أساسي للدوائر المتكاملة والمكونات الإلكترونية ومواد التعبئة والتغليف البلاستيكية ومواد التعبئة والتغليف ومواد صب راتنجات الايبوكسي ومواد القدر والدهانات عالية الجودة والطلاء وحشو البلاستيك الهندسي والمواد اللاصقة ومطاط السيليكون والدقة الصب وعالية الجودة مواد حشو زجاجية خزفية ومجالات كيميائية أخرى. يبلغ الاستهلاك السنوي لمركب قولبة الإيبوكسي عشرات الآلاف من الأطنان ، ويمثل محتوى مسحوق السيليكا في الحشو 70٪ إلى 90٪.
محتوى SiO2 لمسحوق السيليكون فائق النقاء عالي النقاء أعلى من 99.9٪ ، وله خصائص حجم الجسيمات الصغير ، ومساحة السطح المحددة الكبيرة ، والنقاء الكيميائي العالي ، وقدرة التعبئة الجيدة. تستخدم بشكل أساسي لمركب تشكيل الدائرة المتكاملة على نطاق واسع وواسع النطاق ، ومركب تشكيل المكونات الإلكترونية ، ومركب إيبوكسي كاستابل ، والطلاء عالي الجودة ، والدهانات ، والبلاستيك الهندسي ، والمواد اللاصقة ، ومطاط السيليكون ، والصب الدقيق ، والسيراميك المتقدم والمواد الكيميائية حقل.
يحتوي مسحوق السيليكون الكروي على معدل تعبئة مرتفع ، وكلما كان معامل التمدد أصغر ، انخفضت الموصلية الحرارية ؛ يحتوي مركب العبوات البلاستيكية على أقل تركيز للضغط وأعلى قوة ؛ معامل الاحتكاك صغير والتآكل على القالب صغير. تستخدم بشكل رئيسي في مواد التغليف البلاستيكية الإلكترونية والطلاء والأرضيات الإيبوكسية ومطاط السيليكون وغيرها من المجالات.
من أجل دمج مواد الحشو المعدنية غير المعدنية بشكل أفضل مع البوليمرات الجزيئية العالية ، يجب سحق المعادن غير المعدنية وتنقيتها وتعديلها. بشكل عام ، كلما كان حجم جزيئات الحشو أصغر وكلما كان التشتت أكثر اتساقًا ، كانت الخواص الميكانيكية للمنتج أفضل.
طحن رقيق لمسحوق السيليكون
إن استخدام معادن الكوارتز الطبيعية كمواد خام لإعداد مسحوق متناهي الصغر ليس فقط لتلبية طلب السوق ، ولكن أيضًا لتقليل محتوى الشوائب الضارة في المسحوق بشكل أفضل. يحتوي معدن الكوارتز الطبيعي على عدد كبير من الشقوق والشقوق. إن استخدام تكنولوجيا التكسير فائقة الدقة يمكن أن يقلل بشكل كبير من عدد التشققات والعيوب. إلى جانب عملية التنقية ، يمكن تقليل محتوى الشوائب الضارة بشكل أفضل. يتطلب تحضير المسحوق البلوري ومسحوق الكريستوباليت ومسحوق الانصهار ومساحيق نشطة متنوعة عملية طحن وتصنيف.
سيؤثر اختيار معدات الطحن فائقة الدقة والمعدات فائقة الدقة بشكل مباشر على إنتاج وجودة وشكل جزيئات المسحوق للمنتج النهائي. في الوقت الحاضر ، تشتمل مجموعات الوحدات من معدات الطحن فائقة الدقة وجهاز الطحن الدقيق للغاية على: مطحنة كروية بالإضافة إلى التصنيف ، وطاحونة اهتزاز غير مركزية بالإضافة إلى التصنيف ، وطاحونة اهتزاز بالإضافة إلى التصنيف.
خصائص خط إنتاج مطحنة الكرة: الإنتاج الكبير ، التشغيل البسيط للمعدات ، تكاليف الصيانة المنخفضة ، الاختيار المرن لوسائط الطحن والبطانات ، تلوث منخفض لمعالجة المواد عالية النقاء ، التشغيل الشامل الموثوق للمعدات ، والمنتج المستقر جودة. يمكن أن يؤدي تطبيق مسحوق السيليكون إلى جعل المنتج عالي البياض واللمعان الجيد ومؤشر الجودة المستقر. يتم الحصول على إنتاج مسحوق السيليكون فائق النقاء عن طريق السحق أو الطحن الدقيق للغاية والتصنيف على أساس تحضير الرمل عالي النقاء.
تعديل سطح مسحوق السيليكون
يعتبر تأثير عامل اقتران السيلان المطبق على تعديل سطح مسحوق السيليكون مثاليًا جدًا. يمكن أن يحول المحبة المائية لمسحوق السيليكا إلى سطح عضوي ، ويمكنه أيضًا تحسين قابلية ترطيب مواد البوليمر العضوية إلى مسحوقها ، وجعل مسحوق السيليكا ومواد البوليمر العضوية تدرك واجهة رابطة تساهمية قوية من خلال مجموعات وظيفية. .
يرتبط تأثير تطبيق عامل اقتران السيلان بالنوع المحدد ، والجرعة ، وحالة التحلل المائي ، وخصائص الركيزة ، ومناسبات التطبيق ، وطرق وشروط مواد البوليمر العضوية.
كروية مسحوق السيليكا
في الوقت الحاضر ، تستخدم 97٪ من مواد تغليف الدوائر المتكاملة (IC) مركب قولبة الإيبوكسي (EMC) ، وفي تكوين EMC ، يعتبر مسحوق السيليكون الدقيق هو الأكثر استخدامًا ، حيث يمثل 70٪ إلى 90٪ من كتلة مركب قولبة الإيبوكسي. بالمقارنة مع مسحوق السيليكون الزاوي ، فإن مسحوق السيليكون الحلقي لديه معدل تعبئة أعلى ، ومعامل تمدد حراري أصغر ، وموصلية حرارية أقل ، وتركيز ضغط أقل ، وقوة أعلى ، وأداء أفضل للأجهزة الإلكترونية الدقيقة المنتجة. لذلك ، بالإضافة إلى الجسيمات عالية النقاء والدقة للغاية ، أصبح تكوير الجسيمات أيضًا أحد اتجاهات تطوير مساحيق السيليكون الدقيقة.
يمكن تقسيم الطرق الحالية لتحضير مسحوق السيليكون الكروي إلى طرق فيزيائية وطرق كيميائية. الطرق الفيزيائية هي: طريقة كرات اللهب ، طريقة رش الذوبان بدرجة حرارة عالية ، طريقة الاحتراق ذات درجة الحرارة المنخفضة بالانتشار الذاتي ، طريقة البلازما وتكليس درجة الحرارة العالية. تشمل الطرق الكيميائية: طريقة الطور الغازي ، وطريقة التوليف الحراري المائي ، وطريقة سول-جل ، وطريقة الترسيب ، وطريقة المستحلب الدقيق ، وما إلى ذلك. قيمة امتصاص الزيت الكبيرة ، يصعب الخلط مع راتنجات الايبوكسي عند ملء كمية كبيرة. لذلك ، تعتمد الصناعة الحالية بشكل أساسي على الأساليب الفيزيائية.
نظرة عامة على تطور صناعة مسحوق السيليكون
صناعة مسحوق السيليكون هي صناعة كثيفة رأس المال والتكنولوجيا والموارد. مع تطور صناعات التكنولوجيا الفائقة ، أصبحت مساحيق السيليكون الدقيقة مستخدمة على نطاق واسع وتستخدم أكثر فأكثر. سيتطور الطلب العالمي على مسحوق السيليكون فائق النقاء عالي النقاء بسرعة مع تطور صناعة IC. وتشير التقديرات إلى أن الطلب العالمي عليها سيزداد بمعدل 20٪ في السنوات العشر القادمة. أصبح مسحوق السيليكون شديد النقاء وعالي النقاء نقطة ساخنة لتطوير الصناعة ، وأصبح مسحوق السيليكون الكروي اتجاه تطوير الصناعة ، وتم تكثيف تقنية تعديل السطح.
مصدر المقال: شبكة مسحوق الصين
الميزات الهامة للطاحونة النفاثة
الطاحونة النفاثة هي الهواء المضغوط الذي تسرعه فوهة لافال في تدفق هواء أسرع من الصوت ثم يتم حقنه في منطقة التكسير لجعل المادة مميعة (يتوسع تدفق الهواء إلى طبقة تعليق مميعة ويغلي ويصطدم مع بعضها البعض) ، لذلك كل جسيم لديه نفس حالة الحركة.
كمعدات مهمة للطحن الدقيق للغاية ، تم استخدام الطاحونة النفاثة على نطاق واسع في المواد الكيميائية والأدوية ومواد البطاريات والتعدين والتلك والكوارتز والجرافيت والمواد الكاشطة والمواد المثبطة للهب والسيراميك والأصباغ والمواد المضافة للأغذية والأصباغ وغيرها من المواد الجافة. مواد مسحوق. سحق فائق النقاء للغاية.
ميزات الطاحونة النفاثة
بالإضافة إلى حجم الجسيمات الدقيقة ، تتميز منتجات المطحنة النفاثة أيضًا بخصائص التوزيع الضيق لحجم الجسيمات ، وسطح الجسيمات الأملس ، وشكل الجسيمات المنتظم ، والنقاء العالي ، والنشاط العالي ، والتشتت الجيد.
نظرًا لأن الغاز المضغوط يكون ثابتًا ثابتًا أثناء عملية التكسير ، فإن التمدد ينتج عنه تأثير تبريد Joule-Thomson ، لذلك فهو مناسب أيضًا للتكسير المتناهي الصغر للمواد الحساسة للحرارة وذوبان منخفضة.
مبدأ عمل الطاحونة النفاثة
يتم رش الهواء المضغوط الجاف والخالي من الزيت أو البخار شديد السخونة بسرعة عالية عبر الفوهة ، وتحرك النفاثة عالية السرعة المواد الحيوانية بسرعة عالية ، مما يتسبب في اصطدام المادة وفركها وسحقها. تصل المواد المسحوقة إلى منطقة التصنيف مع تدفق الهواء ، ويتم جمع المواد التي تلبي متطلبات النقاوة بواسطة المجمع. يتم إرجاع المواد التي لا تلبي المتطلبات إلى غرفة التكسير لمواصلة التكسير حتى تصل إلى الدقة المطلوبة ويتم تجميعها.
نظرًا لانحدار السرعة العالية بالقرب من الفوهة ، فإن معظم عمليات السحق تحدث بالقرب من الفوهة. في حجرة التكسير ، يكون تواتر تصادمات الجسيمات أعلى بكثير من تواتر الاصطدامات بين الجسيمات. لذلك ، فإن تأثير التكسير الرئيسي في المطاحن النفاثة هو التأثير أو الاحتكاك بين الجسيمات.